Koppling - ett element i en biltransmission som överför motorns vridmoment och låter dig kort koppla bort motorn från alla andra transmissionselement och återansluta dem smidigt (krok). [ett]
Typiskt hänvisar termen "koppling" till komponenten i ett fordons drivlina utformad för att koppla in eller koppla ur anslutningen av en förbränningsmotor till en transmission . Uppfinningen av kopplingen krediteras Karl Benz .
Kopplingen tjänar till att tillfälligt koppla bort motorns vevaxel från bilens kraftöverföring , vilket är nödvändigt när du växlar växel i växellådan och när du bromsar bilen tills den stannar helt. Dessutom gör kopplingen det möjligt att röra sig smidigt (utan ryck).
Traktorer och pansarfordon använder motsvarande term drag .
Det finns många olika typer av kopplingar , men de flesta är baserade på en eller flera friktionsskivor som pressas hårt mot varandra eller med svänghjulsfjädrar . Friktionsmaterialet är mycket likt det som används i bromsbelägg och innehöll tidigare nästan alltid asbest , på senare tid har asbestfria material använts. Jämnheten att slå på och av transmissionen säkerställs genom att en konstant roterande drivskiva som är fäst vid motorns vevaxel slirar i förhållande till den drivna skivan som är ansluten till växellådan via en spline .
Kraften från kopplingspedalen överförs till mekanismen med en mekanisk (spak eller kabel) eller hydraulisk drivning.
Att trycka på kopplingspedalen (klämning, urkoppling) separerar kopplingsskivorna och lämnar så småningom fritt utrymme mellan dem, och släppning av pedalen (kopplar i) leder till en tät kompression av master och drivna skivor.
När kopplingen är inkopplad överförs vridmomentet från vevaxeln till svänghjulet, sedan till kopplingshuset och genom bladfjädrarna till driv- (tryck)skivan. Från svänghjulet och drivtryckplattan, på grund av friktionskrafter, överförs vridmomentet till den drivna drivningen mellan dem, vars nav har en splinesförbindning med växellådans drivaxel.
För att koppla ur kopplingen, tryck på pedalen, som genom ett system av stänger och spakar överför kraft till gaffeln, kopplingen, spakar och fingrar drar tillbaka den främre tryckplattan. I detta fall komprimeras fjädrarna och frigör den drivna skivan, på vars båda sidor bildas gap, vilket avbryter överföringen av vridmoment genom den. I en dubbellamellkoppling, för att säkerställa nödvändiga spel mellan de drivande och drivna skivorna i avstängt tillstånd, finns det frigöringsfjädrar och en mellanliggande skivjusteringsbult. När pedalen släpps mjukt, återför tryckfjädrarna alla delar av avstängningsmekanismen till sina ursprungliga lägen, den drivna skivan pressas mot drivskivan (tryck) och svänghjulet.
Om du, när kopplingen är i, helt enkelt "släpper" pedalen, kommer den drivna skivan att trycka mot drivningen (svänghjulet) med kraft och sakta ner den så mycket att motorn kan stanna (stoppa) - dvs. kopplingen fungerar som en bromsmekanism. Därför måste kopplingspedalen efter starten av ingreppet av lamellerna släppas smidigt. Den specifika tekniken för pedaldrift beror på utformningen av kopplingsdriften.
På moderna bilar används två typer av kopplingsdrift - hydraulisk och mekanisk kabel.
Med en hydraulisk kopplingsdrift förblir värdet på kopplingspedalens hela rörelse konstant (vilket säkerställs av närvaron av en returfjäder på kopplingspedalen), men värdet på dess arbetsslag ändras, vilket kompenserar för minskningen av tjockleken på den drivna skivan som ett resultat av slitage - ju mindre tjockleken på den återstående skivan är, desto mer, med samma fulla rörelse av kopplingspedalen, visar sig dess arbetsslag vara stort, och desto "högre" (närmare änden av pedalen backar när den släpps) aktiveras kopplingen. Kopplingspedalen med en hydraulisk drivning kan släppas ganska kraftigt fram till det ögonblick då de drivande och drivna skivorna börjar gripa in i varandra (vilket känns av ett lätt ryck i bilen i början av starten) - efter det, pedalslaget börjar, under vilket det måste släppas långsamt. Med den nya drivna skivan arbetar kopplingen "nedåt" och bilen börjar röra sig även med ett lätt släpp på pedalen; med en hårt sliten driven skiva, tvärtom griper skivorna inte in förrän i slutet av pedalslaget. Kopplingspedalen med hydraulisk drivning har alltid ett litet (vanligtvis inte mer än 10 ... 15 mm per pedal) fritt spel i början av pedalen, på grund av närvaron av ett strukturellt gap på 2 ... 3 mm mellan påskjutaren som är vridbart ansluten till kopplingspedalen och kolven som drivs av dess kopplingshuvudcylinder - detta är nödvändigt för att säkerställa att kopplingen är helt inkopplad när pedalen släpps och för att förhindra att den slirar när bilen är i rörelse.
Med en kabelmanövrerad kopplingspedal ökar hela slaglängden när den drivna skivan slits ut (kopplingspedalen stiger i förhållande till golvet), och dess arbetsslag ökar med den. Pedalen ska släppas smidigt redan från början, eftersom kopplingen alltid jobbar "nedåt". Pedalens fria spel tillhandahålls genom att justera längden på kabeln och är vanligtvis cirka 30 ... 40 mm.
Den drivna kopplingsskivan består av själva skivan med fjäderplattor, till vilka två friktionsbelägg är nitade eller limmade oberoende av varandra . Denna fastsättning av fodren säkerställer deras divergens när kopplingen är avstängd, när den slås på komprimeras fjäderplattorna gradvis, vilket säkerställer smidigt ingrepp. Den centrala delen av kopplingsskivan - navet - har en splineanslutning och rör sig längs växellådans ingående axel. Navet är rörligt anslutet till skivan genom dämparfjädrar och friktionsbrickor hos torsionsvibrationsdämparen (synligt på bilden), vilka tjänar till att utjämna vridmomentfluktuationer som oundvikligen uppstår under påverkan av varierande belastningar och massatröghet när det överförs från motor till drivhjulen och bakåt. Under vissa förhållanden kan dessa vibrationer leda till brott på axlarna .
När du trycker på pedalen 8 vrids axeln 7 , först väljs mellanrummet ( kopplingspedalens fritt spel ) mellan kopplingsutlösningsgaffeln 5 och tryckkopplingen 6 . Därefter rör sig kopplingen med utlösningslagret 11 och utlösningslagret trycker på de inre ändarna av spakarna 10 , vilka avleder tryckskivan 9 från den drivna skivan 3 med sina yttre ändar . Samtidigt komprimeras tryckfjädrarna 4 - kopplingen är urkopplad och vridmomentet överförs inte från motorn till transmissionen. Efter att pedalen släppts, återgår kopplingsutlösningskopplingen med frigöringslager till sitt ursprungliga läge under inverkan av fjädrarna. Under inverkan av tryckfjädrarna pressas tryckplattan 9 mot svänghjulet 1 , medan den drivna skivan 3 komprimeras - kopplingen är inkopplad, vridmomentet överförs från motorn till växellådan. Den drivna skivan 3 har splines och rör sig längs de passande splinesen på växellådans 12 ingående axel . Jämn överföring av vridmoment när kopplingen är inkopplad tillhandahålls av dämpningsfjädrar monterade i den drivna skivan.
Alla kopplingsdelar är täckta med ett hölje (kopplingskorg) bultat till svänghjulet; frigöringsspakarnas axlar är fästa vid höljet genom klackarna.
Kopplingen på motorcyklar med en längsgående motor har inga grundläggande skillnader.
Personbilar använder vanligtvis en membrantryckfjäderkoppling istället för ett stort antal manöverspakar och spiralfjädrar. Kopplingsfjädern är platt eller har formen av en stympad kon , kronblad (cirka två dussin) är stämplade i dess centrala del, som samtidigt fungerar som frigöringsspakar. När du trycker på pedalen, flyttar kopplingsutlösningsgaffeln tryckkopplingen och släpper lagret 7 , fjäderns innerkant rör sig framåt, fjädern böjer sig och dess yttre kant drar tillbaka tryckplattan 4 , kopplingen är urkopplad. När pedalen släpps rör sig delarna i omvänd ordning, membranfjädern återgår till formen av en stympad kon, kopplingen är inkopplad. En membrantryckfjäderkoppling är lättare och billigare än en länkkoppling och kräver färre justeringar för att reparera.
På tunga lastbilar , traktorer , pansarfordon , på vissa tunga motorcyklar (" Ural ", " Dnepr "), såväl som på vissa sportbilar, används dubbelskivkopplingar.
Dubbla skivmekanismer är installerade för att öka livslängden på kopplingen, på grund av motorernas stora kraft och behovet av att överföra ökade vridmoment.
Allmänt arrangemang av en dubbel lamellkopplingUtlösningslagret trycker på frigöringsspakarna, de drar tryckplattan. Tryckplattan rör sig bort från den först drivna och släpper frigöringsfjädrarna. De släpper den mellanliggande drivskivan, och den rör sig bort från den andra friktionsskivan på grund av andra klämfjädrar, lika mycket som trycket man flyttade bort från den första friktionsskivan. Under den omvända rörelsen bidrar klämfjädrarna till en jämn pressning av mellanskivan till den andra drivna och tryckskivan till den första drivna.
Tryckplattorna rör sig längs dubbarna som skruvas in i svänghjulet och kopplingskorgen är fäst vid dem. Dubbarna är försedda med tryckfjädrar.
Tunga lastbilar, som MAZ , har en kopplingsdrift med en pneumatisk booster - utformad för att minska kraften som appliceras på kopplingspedalen.
Enhet: pedal, stång, spole (kontrollventil), slangar, pneumatisk kammare, spakar, broms, ingående axel med bromstrumma. Funktionsprincip: när pedalen släpps är spolens inloppsventil stängd och utloppsventilen öppen. När du trycker på pedalen överförs kraften genom stången och spolen till kopplingsgaffeln. Vid denna tidpunkt öppnar inloppsventilen i spolen och utloppsventilen stängs - spolkroppen rör sig mot utloppsventilen, utloppsventilen pressas mot inloppsventilen och stänger, och inloppsventilen öppnar med denna rörelse. Luft kommer in i den pneumatiska kammaren genom insugningsventilen, som på grund av tryck hjälper till att trycka på kopplingsutlösningsgaffeln.
Den äldsta typen av koppling, flitigt använd på många bilar i början av 1900-talet. Friktionsytorna hade en konisk form. Den överförde mer vridmoment med samma dimensioner jämfört med en enkelskiva, den var enkel i design och underhåll. Den tunga skivan i en sådan koppling hade dock stor tröghet, och vid växling efter att ha trampat ner pedalen fortsatte den att rotera på tomgång, vilket gjorde det svårt eller helt enkelt omöjligt att lägga i växeln. För att bromsa kopplingsskivan användes en speciell enhet - kopplingsbromsen, men dess användning var bara en halv lösning på problemet, liksom bytet av en kon med två mindre massiva. Dessutom var kopplingen tung och krånglig. Som ett resultat övergavs det på 1920-talet.
Det fanns också en omvänd konkoppling som arbetade för att expandera.
Transmissionssynkronisatorer är i huvudsak koniska kopplingar som fungerar genom att gnida brons (eller annan metall med hög friktionskoefficient) mot stål.
Tvärgående motorcyklar använder vanligtvis en oljebadskoppling.
Detta beror på att motorcykelmotorer (både tvåtakts- och fyrtaktsmotorer ) har ett gemensamt vevhus för motor och växellåda. Kopplingsdelar kombineras med motorns transmission och motorstartsystem, smord med motorolja , som måste ha speciella egenskaper. [2]
Dessutom användes flerplåtskopplingar i ett oljebad i stor utsträckning på bilar i början av 1900-talet, men föll sedan ur bruk.
Automatväxelkopplingar är i huvudsak flerplattskopplingar som arbetar i ett oljebad.
I den bakre (vänstra) änden av vevaxeln finns ett ledande (litet) kedjehjul , anslutet med en kedjedrift (framväxel eller motorväxel) till den främre (yttre) kopplingstrumman. Den främre (yttre) kopplingstrumman roterar fritt på växellådans ingående axel och är samtidigt ett stort (drivet) kedjehjul i motorkedjetransmissionen; även på drivtrumman finns en spärr på startanordningen (kickstartpedal). Den drivna (inre) kopplingstrumman är monterad på samma växellådas ingående axel rörligt på splines och fäst med en mutter. I trummorna finns ett paket med kopplingsskivor - drivna och ledande. Drivskivorna är anslutna till den yttre trumman med hjälp av utsprång som ingår i spåren. Drivna skivor med tänder på den inre omkretsen och är anslutna med dessa tänder till den drivna (inner) trumman. Paketet är monterat enligt följande: en stödjande driven skiva installeras i den inre trumman, följt av en främre, sedan en driven igen ... Tryckskivan placeras sist, som attraheras av den drivna trumman av cylindriska fjädrar. Friktionsfodren är limmade på drivskivorna och är gjorda av kork eller specialplast. Ferodo kan inte arbeta i en oljig miljö, att olja en bilkoppling är en av dess funktionsfel, kork eller plast kan i sin tur inte fungera under torra friktionsförhållanden (den brinner ut direkt). Jämnt ingrepp av kopplingen uppstår på grund av det faktum att paren drivande och drivna skivor, åtskilda av ett lager olja, inte "griper" samtidigt.
Växellådans ingående axel är ihålig, en tryckstång passerar genom den och överför kraft genom en kabel i en flexibel mantel från spaken på motorcykelstyret. Kraften från kabeln omvandlas av en mask- eller spakmekanism. Stången slutar med en hårdlegerad kula (detta är släpplagret), sedan överförs kraften till svampen som drar tillbaka tryckplattan, varefter kopplingsskivans packning delas och inget vridmoment överförs.
Slirning - när kopplingspedalen inte är helt släppt (delvis släppt kopplingspedal) slirar skivorna den ena i förhållande till den andra. Vid långvarig glidning värms skivorna upp avsevärt, den ståldrivna skivan kan skeva och gjutjärnssvänghjulet och tryckplattorna kan spricka. Friktionsfoder slits ut och brinner, en specifik obehaglig lukt uppstår i hytten.
Föraren märker först slirning i högre växlar, trots ökat motorvarvtal ökar inte fordonets hastighet. Om den inte repareras, fortskrider processen, i framtiden, i första växeln, kan bilen inte röra sig.
Den främsta orsaken till att den slirar är kopplingspedalens lilla fria spel, vanligtvis är det 15-25 mm från pedalens yttersta övre läge till det läge då frigöringslagret börjar trycka på frigöringsspakarna eller membranfjädern. Det är nödvändigt att återställa (justera) kopplingspedalens fria spel.
Om orsaken ligger i den drivna skivan, måste den demonteras och inspekteras för deformationer och mekaniska defekter.
Vid kraftigt slitage på friktionsfodren är det inte möjligt att justera det fria spelet, det är nödvändigt att byta ut fodren eller den drivna skivan.
En annan orsak till slirning är oljan av fodren, samt försvagningen av tryckfjädrarna (stålet kan ha anlöpt när kopplingen överhettades).
Ofullständig urkoppling av kopplingen upptäcks när växeln läggs i när bilen står stilla, detta åtföljs av en kraftig "crunch" av växlarna och leder till slitage på växellådan. En möjlig orsak är den ökade rörelsen för kopplingspedalen.
Det är också möjligt när frigöringsspakarna är deformerade; eller utlösningslagret fastnar, rör sig inte med tryckkopplingen. Det är möjligt att kopplingsskivan inte rör sig längs splines (fett förtjockat eller förorenat).
Växellådans ingående axel sätts in i ett kullager placerat i svänghjulets urtag; kanske beror kopplingens "ledande" på ett fel i detta lager. I en dubbelskivskoppling uppstår detta problem vid oljning och efterföljande limning av de drivna plattorna och tryckplattorna.
Om bilen trots den mjuka släppningen av kopplingspedalen börjar "rycka", bör det antas att friktionsbeläggen förstörs, den drivna skivan är skev, spjällfjädrarna är trasiga eller friktionsbrickorna är slitna.
Det är också möjligt att den drivna skivan fastnar när den rör sig längs splinesen på växellådans ingående axel, såväl som att tryckkopplingen fastnar eller förstör utlösningslagret.
Om luft kommer in i det hydrauliska kopplingsutlösningsmanöverdonet kan pedalen "falla igenom", och som ett resultat kan kopplingen inte släppas helt. Det är nödvändigt att ta bort luftbubblor med en del av bromsvätskan (lufta kopplingen), fylla på med färsk. [3]
I mekanismer med en kabeldrivning stängs inte kopplingen av alls, ett avbrott i kabeln är möjligt.
Kopplingspedalen går inte tillbaka till sitt ursprungliga läge, returfjädern har kopplats bort.
Om, när kopplingen är urkopplad, hörs ett starkt ljud genererat av utlösningslagret, indikerar detta dess slitage.
Om kopplingsdriften är mekanisk (spak eller kabel) - då friktionsbeläggen slits ut kommer kopplingspedalen gradvis att stiga, med en hydraulisk drivning ändrar inte pedalen sin position, bromsvätskenivån i behållaren minskar. [3]
Dessa färdigheter kommer och fixeras undermedvetet över tiden, under körningen.
I sin klassiska form finns det ingen koppling (designad för att separera motor och transmission) i hydromekaniska och CVT-automatiska växellådor, den används endast i robotväxellådor. Friktionskopplingar i hydromekaniska växellådor används dock överallt, men för helt andra ändamål (för smidiga växlingar utan att avbryta kraftflödet).
I robotväxellådor är kopplingen nedtryckt och växlarna växlas av elektriska drivningar, medan för mjukare växling finns robotväxellådor med två kopplingar som arbetar i tur och ordning (en koppling i drift, den andra, med nästa växel, klar).
I kamlådor som används på sportbilar används kopplingspedalen endast vid start, sedan sker växlingar utan att pedalen används.